KR101499081B1 - 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰에 관한 것으로, 특히, 스캔 방식의 열화상 센서가 구비되어 소형, 저비용의 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 라인으로 열화상 센서가 배열되어 열화상 신호를 감지하여 라인 이미지 신호를 촬영하는 열화상 센서부, 열화상 센서부에서 촬영된 라인 이미지 신호의 위치 정보를 생성하는 위치 센서부, 라인 이미지와 위치 정보를 매치하여 저장하는 저장부, 저장된 라인 이미지에 온도값을 부여하는 온도값 생성부 및 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 위치 정보들을 매치하여 열화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 열화상 카메라 모듈을 제공할 수 있으며, 스마트폰 어플리케이션 및 스마트폰에 동일 기능이 내장될 수 있다.
Description
본 발명은 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰에 관한 것으로, 특히, 스캔 방식의 열화상 센서가 구비되어 소형, 저비용의 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰에 관한 것이다.
열화상 카메라는 물체에서 방사되는 적외선을 감지하여 온도를 측정하여 시각적으로 나타내는 장치이다. 이러한 열화상 카메라는 야간에 물체를 식별하거나, 전기, 기계 설비의 산업분야에 사용되고 있다.
종래 열화상 카메라는 2차원 매트릭스 형태로 구현된 열화상 센서가 필요하므로 고가이며, 고해상도로 구현할 경우에는 센서의 수가 급격하게 증가한다.
한국 등록 특허(10-1111167)은 이동통신 단말기의 열화상 촬영 장치 및 방법에 관한 것으로, 피사체의 영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈이 구비된 이동 전화기 등과 같은 다양한 유형의 이동통신 단말기 내에, 피사체의 열화상을 촬영하기 위한 써모파일 어레이 센서 모듈을 구비하며, 피사체의 영상을 캡처하는 시점에 피사체의 열화상을 캡처하여 열 분포를 분석한 후 분석 결과에 따라 안내정보를 생성한다. 한국등록특허(10-01111167)의 경우 열화상 촬영을 하기 위한 써모파일 어레이 센서가 2차원 매트릭스로 배열되어 있어 각 센서의 기본 크기 등의 제한적인 요소로 인하여 해상도를 높이기 어렵고, 해상도가 높아질수록 비용이 증가할 수 있다.
본 발명의 과제는 열화상 카메라 모듈에 일렬로 구비된 열화상 센서부를 구비하여 저비용으로 고 해상도의 열화상 이미지를 생성할 수 있는 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 열화상 이미지를 생성하는 스마트폰 어플리케이션에 있어서, 스마트폰과 연결된 열화상 카메라 모듈로부터 입력되는 복수의 라인 이미지들에 온도값 정보를 부여하는 온도값 생성부; 및 상기 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 스마트폰에 구비된 위치 센서로부터 입력되는 위치 정보들을 매치하여 상기 열화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 스마트폰 어플리케이션을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 열화상 카메라 모듈과 연결되어 열화상 이미지를 표시하는 스마트폰에 있어서, 상기 열화상 카메라 모듈로부터 촬영되는 복수의 라인 이미지의 위치 정보들을 생성하는 위치 센서; 상기 열화상 카메라 모듈로부터 입력되는 복수의 라인 이미지와 상기 위치 센서로부터 입력되는 위치 정보들을 저장하는 저장부; 상기 복수의 라인 이미지들에 온도값을 부여하는 온도값 생성부; 및 상기 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 위치 정보들을 매치하여 상기 열화상 이미지 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 스마트폰을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명의 또다른 실시 예에 따르면, 라인으로 열화상 센서가 배열되어 열화상 신호를 감지하여 라인 이미지 신호를 촬영하는 열화상 센서부; 상기 열화상 센서부에서 촬영된 상기 라인 이미지 신호의 위치 정보를 생성하는 위치 센서부; 상기 라인 이미지와 상기 위치 정보를 매치하여 저장하는 저장부; 상기 저장된 라인 이미지에 온도값을 부여하는 온도값 생성부; 및 상기 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 위치 정보들을 매치하여 열화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 열화상 카메라 모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰은 열화상 카메라 모듈에 일렬로 구비된 열화상 센서부를 구비하여 저비용으로 고 해상도의 열화상 이미지를 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈과 스마트폰이 결합된 것을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 열화상 카메라 모듈의 내부 구성을 구체적으로 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 열화상 센서부에서 촬영되는 라인 이미지들을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 온도값 생성부의 온도값과 색상 표시 조합을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 이미지 생성부의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 열화상 카메라 모듈의 내부 구성을 구체적으로 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 열화상 센서부에서 촬영되는 라인 이미지들을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 온도값 생성부의 온도값과 색상 표시 조합을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 1에 도시된 이미지 생성부의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰을 도시한 블록도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트폰용 열화상 카메라 모듈이 스마트폰에 장착된 것을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 스마트폰(200)과 열화상 카메라 모듈(100)은 인터페이스를 통해 결합될 수 있다.
스마트폰(200)은 전용 OS가 사용되며, 표시부를 통해 정보를 표시할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰은 표시부에 촬영 대상물의 열화상 정보가 표시될 수 있다. 이때, 스마트폰(200)은 자체 내에 열화상 정보를 표시할 수 있는 어플리케이션을 구비하거나, 별도의 프로그램을 구비할 수 있다.
또한, 스마트폰(200)은 열화상 카메라 모듈(100)로부터 입력되는 열화상 이미지를 표시부에 표시할 수 있다.
이후에 설명하는 실시 예들에서는 열화상 카메라 모듈(100)에서 신호처리되어 입력되는 열화상 이미지를 스마트폰(200)에서 표시하는 경우, 스마트폰(200)에서 열화상 이미지를 표시할 수 있도록 하는 어플리케이션 또는 프로그램 또는 기능부에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 열화상 센서부에서 촬영되는 라인 이미지의 예를 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 온도값 생성부에서 각 라인 이미지에 온도값을 부여하는 예를 설명한 도면이고, 도 5는 도 2에 도시된 이미지 생성부에서 열화상 이미지가 생성되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈은 열화상 센서부(110), 위치 센서부(120), 저장부(130), 온도값 생성부(140), 이미지 생성부(150), 인터페이스부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 열화상 센서부(110)는 일렬로 배열된 복수의 열화상 센서를 구비할 수 있다. 각각의 열화상 센서는 촬상 이미지와 열 신호를 감지하여 촬영하는 센서로서, 카메라 및 적외선 센서가 사용될 수 있다. 열화상 센서부(110)는 이미지와 열 정보를 촬영하는 열화상 센서가 일렬로 배열되고, 스캔방식으로 구동된다. 이에 따라, 동일한 해상도를 가지면서 열화상 센서의 수를 줄일 수 있다. 열화상 센서부(110)는 라인 이미지를 촬영하여 저장부(130)에 제공한다.
도 3은 열화상 센서부(110)에서 촬영된 라인 이미지(310)들을 도시한 도면으로, 일렬로 배열된 열화상 센서들에서 하나의 프레임 단위로 촬영된 이미지들이다. 이때, 스캔은 사용자가 직접 대상물체를 스캔하거나, 모듈 내부의 틸팅 모터 등이 동작하여 스캔할 수 있다.
위치 센서부(120)는 열화상 센서부(110)에서 촬영되는 라인 이미지의 위치 정보를 저장부(130)에 제공할 수 있다. 위치 센서부(120)는 라인 이미지의 x축과 y축 좌표 정보를 생성하여 저장부(130)에 제공할 수 있다. 위치 센서부(120)는 자이로 센서 등의 위치 정보 탐색이 가능한 센서가 사용될 수 있다.
저장부(130)는 열화상 센서부(110)에서 입력되는 라인 이미지와 그 위치 정보를 매치하여 저장할 수 있다. 저장부(130)는 데이터 저장이 가능한 어떠한 저장 매체도 사용될 수 있다.
온도값 생성부(140)는 저장부(130)에 저장된 라인 이미지들을 호출하여 각 라인 이미지에 온도값을 부여한다. 예를 들면, 온도값 생성부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 5℃ 이하일 경우에는 파란색으로 표시하며, 5~20℃의 경우 하늘색, 20~40℃의 경우 주황색, 40~60℃의 경우 노란색, 60~100℃의 경우 빨간색으로 표시할 수 있다.
온도값 생성부(140)는 라인 단위의 온도값이 부여된 이미지를 이미지 생성부(150)에 제공할 수 있다.
이미지 생성부(150)는 온도값 생성부(140)에서 라인 단위로 온도값이 부여된 이미지를 상기 저장부(130)에 저장된 위치 정보와 매치하여 하나의 열화상 이미지를 생성할 수 있다.
이미지 생성부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 온도값이 부여된 이미지(320)에 위치 정보들을 매핑하고, 온도값이 부여된 이미지들을 합성하여 하나의 열화상 이미지(350)를 생성한다.
이미지 생성부(150)는 열화상 이미지를 인터페이스부(160)를 통해 스마트폰(200)에 제공할 수 있다.
제어부(170)는 상기 열화상 센서부(110), 위치 센서부(120), 온도값 생성부(140), 이미지 생성부(150) 등의 본 발명의 구성부들을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 스마트폰(200)에서 화상 이미지 촬영 요구가 있을 경우, 이를 인터페이스부(160)를 통해 수신한다. 이때, 제어부(170)는 열화상 센서부(110)를 구동시키는 구동신호를 생성하여 출력하며, 이와 동시에 위치 센서부(120)를 구동하는 구동신호를 생성하여 출력한다.
제어부(170)는 또한, 열화상 이미지를 생성하기 위하여 온도값 생성부(140) 및 이미지 생성부(150)를 구동시키는 제어신호를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 열화상 이미지(350)를 스마트폰(200)에 제공한다. 인터페이스부(160)는 다수의 핀으로 구성되며, 스마트폰(200)과 열화상 카메라 모듈(100) 사이에 신호들의 직렬전송 프로토콜을 이용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈은 열화상 센서부(110)에서 출력되는 신호를 증복하기 위한 증폭부를 더 포함할 수 있다. 또한, 증폭부 이전 또는 이후에 노이즈를 제거하는 필터부를 더 포함할 수 있다.
상기에서 온도값 생성부(140)와 이미지 생성부(150)를 프로그램되어 저장될 수 있으며, 제어부(170)에서 이 프로그램을 구동할 수 있다. 또한, 온도값 생성부(140)와 이미지 생성부(150)는 제어부(170) 내에 구현되어 패키지 되거나, 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 2에서는 위치 센서부(120) 및 저장부(130)가 열화상 카메라 모듈(100)에 구비된 것을 도시하고 있으나, 위치 센서부(120)와 저장부(130)는 스마트폰(200)에 구비되고 필요에 따라 위치 정보 및 라인 이미지들을 제공할 수도 있다.
상기의 실시 예에 따른 열화상 카메라 모듈은 적은 수의 열화상 센서를 구비하여 저비용, 고해상도의 열화상 이미지를 스마트폰에 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰을 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰은 제어부(210), 표시부(220), 저장부(270) 및 위치 센서부(280)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 표시부(220)는 열화상 이미지를 표시할 수 있다. 표시부(220)는 통상의 스마트폰에 구비된 터치 인식이 가능한 표시수단일 수 있다.
위치 센서부(280)는 열화상 카메라 모듈(100)에서 피사체를 촬영할 경우, 입력되는 각 라인 이미지에 위치 정보를 생성한다. 이때, 생성된 위치 정보는 제어부(210)를 통해 영상 이미지와 매치되어 저장부(270)에 저장된다.
저장부(270)는 열화상 카메라 모듈(100)로부터 입력되는 영상 이미지와 영상 이미지에 상응하는 위치 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(270)는 연락처, 사진, 동영상, 스마트폰 어플리케이션 파일 등을 저장할 수 있다.
제어부(210)는 저장부(270)에 저장된 영상 이미지와 위치 정보를 이용하여 영상 이미지에 온도값 정보를 부여하고 라인 단위의 영상 이미지들을 조합하여 열화상 이미지를 생성할 수 있다. 생성된 열화상 이미지는 표시부(220)에 제공된다.
상기 제어부(210)는 열화상 이미지를 생성하기 위하여 온도값 생성부(250) 및 이미지 생성부(260)를 포함할 수 있다.
온도값 생성부(250)는 저장부(270)로부터 라인 단위의 영상 이미지에 온도값을 부여한다. 온도값 생성부(250)는 도 4에 도시된 바와 같이, 5℃ 이하일 경우에는 파란색으로 표시하며, 5~20℃의 경우 하늘색, 20~40℃의 경우 주황색, 40~60℃의 경우 노란색, 60~100℃의 경우 빨간색으로 표시할 수 있다.
온도값 생성부(250)는 라인 단위의 온도값이 부여된 이미지를 이미지 생성부(260)에 제공할 수 있다.
이미지 생성부(260)는 온도값 생성부(250)에서 라인 단위로 온도값이 부여된 이미지를 상기 저장부(270)에 저장된 위치 정보와 매치하여 하나의 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이미지 생성부(260)에서 생성된 열화상 이미지는 표시부(220)에 제공될 수 있다.
여기서, 표시부(220)에 제공되는 열화상 이미지는 도 5에 도시된 열화상 이미지(350)일 수 있다.
상기에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트폰은 열화상 카메라 모듈에서 입력된 라인 단위의 화상 이미지 신호를 스마트폰에서 조합하여 열화상 이미지로 변환할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 스마트폰 어플리케이션에서 도 6에 도시된 제어부(210)의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 프로그램 형태의 어플리케이션은 열화상 카메라 모듈(100)에서 입력되는 라인 이미지 신호를 수신하여 각 라인 이미지 신호에 온도값을 부여한 라인 화상 이미지를 생성한다. 이후에, 라인 화상 이미지에 위치 센서부(280)로부터 입력된 위치 정보를 매칭하여 하나의 열화상 이미지를 생성하고, 생성된 열화상 이미지를 표시부(220)에 출력할 수 있다.
상기에서 설명한 스마트폰 어플리케이션은 스마트폰에 설치되어 상기에서 설명한 열화상 이미지를 생성한다. 따라서, 고가의 열화상 카메라 모듈을 사용하지 않아도 용이하게 열화상 이미지를 생성할 수 있는 장점이 있다.
100: 열화상 카메라 모듈
110: 열화상 센서부
120: 위치 센서부
130: 저장부
140: 온도값 생성부
150: 이미지 생성부
160: 인터페이스부
170: 제어부
200: 스마트폰
110: 열화상 센서부
120: 위치 센서부
130: 저장부
140: 온도값 생성부
150: 이미지 생성부
160: 인터페이스부
170: 제어부
200: 스마트폰
Claims (6)
- 스마트폰에 부착되는 열화상 카메라 모듈에 있어서,
하나의 라인으로 열화상 센서가 배열되어 열화상 신호를 감지하여 라인 이미지 신호를 촬영하는 열화상 센서부;
상기 열화상 센서부에서 촬영된 상기 라인 이미지 신호의 위치 정보를 생성하는 위치 센서부;
상기 라인 이미지와 상기 위치 정보를 매치하여 저장하는 저장부;
상기 저장된 라인 이미지에 온도값을 부여하는 온도값 생성부;
상기 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 위치 정보들을 매치하여 열화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부; 및
상기 열화상 이미지를 상기 스마트폰에 전송하는 인터페이스부를 포함하는 열화상 카메라 모듈.
- 제 1 항에 있어서,
상기 온도값은 각 등급별로 구분되는 색상으로 표현되는 것을 특징으로 하는 열화상 카메라 모듈.
- 열화상 카메라 모듈과 연결되어 열화상 이미지를 표시하는 스마트폰에 있어서,
상기 열화상 카메라 모듈로부터 촬영되는 복수의 라인 이미지의 위치 정보들을 평면 좌표 정보로 생성하는 위치 센서;
상기 열화상 카메라 모듈로부터 입력되는 복수의 라인 이미지와 상기 위치 센서로부터 입력되는 위치 정보들을 저장하는 저장부;
상기 복수의 라인 이미지들에 온도값을 부여하는 온도값 생성부; 및
상기 온도값이 부여된 복수의 라인 이미지들과 상기 위치 정보들을 매치하여 상기 열화상 이미지를 생성하는 이미지 생성부를 포함하는 스마트폰.
- 제 3 항에 있어서,
상기 온도값은 각 등급별로 구분되는 색상으로 표현되는 것을 특징으로 하는 스마트폰.
- 삭제
- 삭제
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KR1020120066346A KR101499081B1 (ko) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰 |
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KR20130142810A KR20130142810A (ko) | 2013-12-30 |
KR101499081B1 true KR101499081B1 (ko) | 2015-03-05 |
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KR1020120066346A KR101499081B1 (ko) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 열화상 카메라 모듈 및 스마트폰 |
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